【核动力】2016届高三物理一轮复习课件第13章动量近代物理初步13-2光电效应波粒二象性

菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理第2单元光电效应波粒二象性菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理[填一填]1．产生条件入射光的频率金属的极限频率．2．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须这个极限频率才能产生光电效应．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理(2)光电子的最大初动能与入射光的无关，只随入射光频率的增大而．(3)光电效应的发生的，一般不超过10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成．1．光子说在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝.其中h＝6.63×10－34J·s.(称为普朗克常量)菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理2．几个概念(1)光子的能量：ε＝，其中h＝6.63×10－34J·s称为(普朗克常量)．(2)逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的．(3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．(4)遏止电压：使光电流减小到零时的反向电压UC.(5)截止频率：能使某种金属发生光电效应的频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理3．光电效应方程：光电子的最大初动能Ek与入射光光子的能量hν和逸出功W0之间的关系：Ek＝.1．光电效应说明光具有，同时光还具有性，即光具有波粒二象性．2．大量光子运动的规律表现出光的，单个光子的运动表现出光的性．3．光的波长越长，越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高，越明显，穿透本领越强．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理[练一练]1．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是()A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7sD．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理【答案】D【解析】由ε＝hν＝hcλ知，当入射光波长小于极限波长时，发生光电效应，故A错；由Ek＝hν－W0知，最大初动能由入射光频率决定，与光强度无关，故B错；发生光电效应的时间一般不超过10－9s，故C错．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理2．关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理【解析】光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显，而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性．D项合题意．【答案】D菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理3．(2013·上海卷，2)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时()A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子【解析】发生光电效应时，有电子从锌板逸出，锌板带上正电，A、B两项错误，C项正确；锌板带正电，吸附空气中的负离子，D项错误．【答案】C菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理4．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的()A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目【解析】由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知：Ek只与频率ν有关，故选项B、C、D错，选项A正确．【答案】A菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理考点一对光电效应规律的理解[考点梳理]1．对光电效应规律的解释菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无关电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，W0是一定的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大效应具有瞬时性光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程光较强时饱和电流大光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理2.区分光电效应中的五组概念(1)光子与光电子光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．光子是光电效应的因，光电子是果．(2)光电子的动能与光电子的最大初动能光照射到金属表面时，电子吸收光子的全部能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能，光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能．(3)入射光强度与光子能量入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．光子能量是指每一个光子的能量．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理[典例应用](2014·广东理综，18)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理【课堂笔记】增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增加，因此光电流增大，选项A正确；光电效应与照射光的频率有关，与强度无关，选项B错误；当照射光的频率小于ν，大于极限频率时发生光电效应，选项C错误；由Ekm＝hν－W，增加照射光的频率，光电子的最大初动能变大，选项D正确．【答案】AD【总结提升】解决光电效应规律问题的技巧熟练掌握光电效应规律是解决此类问题的关键．光电效应实验规律可理解记忆：“放不放(光电子)，看光限(入射光最低频率)；放多少(光电子)，看光强；(光电子的)最大初动能(大小)，看(入射光的)频率；要放瞬时放．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则()A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D．有可能不发生光电效应菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理【解析】光电效应瞬时(10－9s)发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错；对于某种特定金属，光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B错；光电子数目多少与入射光强度有关(可理解为一个光子能打出一个电子)，光强减弱，逸出的电子数目减少，C对．【答案】C菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理考点二光电效应方程的应用[考点梳理]1．爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0(Ek是光电子的最大初动能；W0是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功)．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理2．光电效应的图象描述图象描述(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标的值νc(2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h(1)遏止电压：图线与U轴交点的横坐标的值Uc(2)极限频率：满足hνc＝eUc菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理[典例应用](7分)如图，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零．当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．(1)求此时光电子的最大初动能的大小．(2)求该阴极材料的逸出功．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理【规范解答】设用光子能量为2.5eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U＝0.60V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU＝Ek(2分)由光电效应方程：Ek＝hν－W0(2分)由以上二式：Ek＝0.6eV，W0＝1.9eV.(2分)所以光电子最大初动能为0.6eV，该材料的逸出功为1.9eV.(1分)【答案】(1)0.6eV(2)1.9eV【解题指导】菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理【总结提升】应用光电效应方程时的注意事项1．每种金属都有一个截止频率，光频率大于这个截止频率才能发生光电效应．2．截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长和金属的逸出功，即hν0＝hcλ0＝W0.3．应用光电效应方程Ek＝hν－W0时，注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1eV＝1.6×10－19J)．菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理(2013·北京卷，20)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)()菜单第十三章动量近代物理初步题组演练综合提升高频考点透析导悟基础梳理自主预习新课标高考总复习·物理A．U＝hνe－WeB．U